Betón

Martin Pribila: O stavbároch sa vraví, že sú neekologickí. Recyklovaný betón je alternatíva za porovnateľnú cenu

Partneri sekcie:

K starým domom existujú dva prístupy. Jedným z nich je opraviť a nebúrať, tým druhým pozrieť sa na ne ako na materiálovú banku a zrecyklovať z nich, čo sa dá. A vyrobiť napríklad recyklovaný betón.

Práve o tomto materiáli sme sa rozprávali s Martinom Pribilom, statikom a architektom, ktorého ľudia poznajú ako autora ekologického konceptu „krtkodomov“, a s docentom Ing. Ivanom Hollým PhD. z Katedry betónových konštrukcií a mostov Stavebnej fakulty STU v Bratislave.

Aj v stavebníctve sa čoraz častejšie objavujú riešenia, ktoré podporujú cirkulárnu ekonomiku. Prečo ste sa rozhodli venovať pozornosť práve recyklovanému betónu?

MP: Súčasné trendy v stavebníctve sa zameriavajú na znižovanie globálnej uhlíkovej stopy. Jednou z možností, ako znížiť uhlíkovú stopu stavebnej konštrukcie, je nahradenie konvenčných stavebných materiálov vhodnými alternatívnymi materiálmi. Podľa štatistiky vytvárame celosvetovo ročne až 3,74 m3 betónu na osobu, čo je spolu približne 30 miliárd.

Máme dve možnosti. Môžeme tento objem betónu po demolácii existujúcich konštrukcií skládkovať a na výrobu nového betónu ťažiť nový štrk. Alebo budeme ten istý materiál používať 2 až 3 razy po sebe, čím využijeme už raz vyťažený materiál. Pokojne aj po dobu 150 – 200 rokov. Princíp cirkulárnej ekonomiky je teda oblasť, ktorá je nevyhnutá pre zachovanie prírodných zdrojov aj pre budúce generácie.

Z čoho je recyklovaný betón zložený a ako sa vyrába?

IH: Recyklovaný betón je z recyklovanej stavebnej hmoty, teda drvená tehla alebo drvený betón. Oba materiály majú svoje výhody. Pri výrobe betónu s recyklovaným kamenivom je dôležitý aj pomer medzi jednotlivými frakciami použitého kameniva.

Štandardne používané kamenivo do betónu má frakcie 0 – 4 mm, 4 – 8 mm, 8 – 16 (22) mm. Na základe optimálnej krivky zrnitosti sa volí pomer medzi týmito frakciami. Hrubé kamenivo v betóne (frakcia 4 – 16 mm, resp. 4 – 22 mm) tvorí približne 75 % hmotnosti všetkého kameniva, v závislosti od receptúry.

Pri recyklovanom kamenive v betóne sa zvyčajne nahrádza práve hrubé kamenivo, nakoľko pri náhrade jemnej frakcie (0 – 4 mm) recyklátom sa vlastnosti výsledného betónu zhoršujú. Najväčší pokles sa týka hodnoty modulu pružnosti betónu. Na rozdiel od ťaženého kameniva, sa musí použitý materiál podrviť a roztriediť na frakcie podľa použitia. Dôležitá je aj čistota materiálu. Výroba betónu s recyklovaným kamenivo teda prebieha viac-menej podobne ako pri betóne s prírodným kamenivom.

Recyklovaný betón
Recyklovaný betón je možné použiť aj na pohľadovú konštrukciu. | Zdroj: archív M.P.

Kde všade sa dá recyklovaný betón použiť, má vôbec nejaké technické či konštrukčné obmedzenia?

IH: Použitie betónu s recyklovaným kamenivom je závislé od prostredia, v ktorom sa bude konštrukcia nachádzať. Aj v súčasnosti sa pri navrhovaní betónových konštrukcií berú do úvahy tzv. stupne prostredia, ktoré zohľadňujú environmentálne vplyvy obklopujúceho prostredia.

V zásade platí, čím je prostredie agresívnejšie, tým väčšie nároky z hľadiska trvanlivosti kladieme na betón. Pre bežné betónové konštrukcie pozemných stavieb by recyklované kamenivo v betóne nemalo robiť problémy. V prípade agresívnych prostredí chemického priemyslu niekedy ani konvenčný betón neodolá chemickému namáhaniu, ak nie je použité vhodné zloženie.

Tehlový recyklát má nižší modul pružnosti a väčší rozptyl v kvalite recyklátu. Preto ho na úvod odporúčame používať skôr na steny, než stropy. Dá sa aj pekne prebrúsiť, pripraviť s odtlačkom tehly, pochváliť sa recykláciou vo foyer. Betónový recyklát nám podľa prvých meraní na reálnej stavbe dáva rovnako dobré výsledky priehybu ako betón z prírodného kameniva.

Je vhodný aj pre rekonštrukcie starších rodinných domov?

MP: Samozrejme, použitie betónu s recyklovaným kamenivom nie je obmedzené len na novostavby. Oblasť použitia je však limitovaná prostrediami, v ktorom sa bude konštrukcia nachádza, ako sme uviedli.

Martin Pribila
Martin Pribila je zástancom znižovania uhlíkovej stopy, nie však rekonštrukcií starých domov za každú cenu. | Zdroj: archív M.P.

V čom sa líši od klasického betónu? Rozozná ho laik na pohľad?

MP: Rozdiel medzi konvenčným betónom a betónom s recyklovaným betónový kamenivom nerozozná, podľa našich skúseností, ani polovica stavbyvedúcich a stavebných dozorov, pokiaľ nevedia, čo majú hľadať. Tehlový recyklát naproti tomu spoznáte ľahšie, keďže je jemne sfarbený do hneda alebo do červena.

Premietne sa použitie recyklovaného betónu aj do vyššej konečnej ceny domu alebo stavebník, naopak, niečo ušetrí?

MP: Aktuálne je tehlový recyklát mierne lacnejší a betónový recyklát mierne drahší. Rozptyl je 0,5 % z celkovej ceny stavby. Do budúcna uvidíme, ako sa situácia vyvinie. No začať s ekológiou za porovnateľnú cenu je super. Taká tepelná izolácia z drevovlákna má vplyv na celkovú cenu stavby do 1,5 %.

Mnoho individuálnych stavebníkov nedôveruje novinkám, máte pre nich pripravené argumenty v podobe testov či certifikácií?

MP: Certifikáty máme z certifikovaného skúšobného laboratória. Okrem toho máme aj výsledky z testov na Stavebnej fakulte STU v Bratislave, priebežné testy si robí aj výrobca betónu. Najrelevantnejšie je však meranie in-situ na reálnej konštrukcii, ktoré ešte stále prebieha a dáva najpresnejšie výsledky.

Pri testovaní tohto materiálu spolupracujete aj Katedrou betónových konštrukcií a mostov Stavebnej fakulty STU v Bratislave. Aká je ich úloha?

IH: Katedra je výskumné pracovisko, ktoré má dlhoročnú prax vo výskume a experimentálnom overovaní betónových konštrukcií. Univerzitný vedecký park STU je vybavený skúšobnými lismi a zariadeniami, ktoré umožňujú skúmať mechanické vlastnosti betónu, ako aj robiť zaťažovacie skúšky prvkom v mierke 1:1. Úlohou STU je teda experimentálne overovanie betónov s recyklovaným kamenivom. Touto časťou sa zaoberám so svojimi doktorandmi.

Líši sa tento produkt od konkurencie, predsa len, recyklovaný betón zo stavebnej sute vyrába aj česká firma ERC-TECH.

MP: Každá firma, ktorá sa zaoberá výrobou betónu má svoje vlastné, overené a certifikované receptúry, ktoré používa pri jeho výrobe. Týka sa to nielen pomerov medzi použitými zložkami v betóne (cement, kamenivo, voda, chémia), ale aj typu použitej prísady do betónu. Pre každú stavbu, resp. pre konkrétnu aplikáciu v konštrukcii, sa betón pripravuje individuálne.

Čiže výsledné parametre betónu s recyklovaným kamenivom môžu byť podobné, ale aké konkrétne zloženie čerstvého betónu a akú chémiu používa ERC-TECH, netušíme. Ich receptúru nepoznáme. My napríklad potrebujeme v stavbách pod zemou hydroizolačný betón, čo je náročnejšie aj pre betón z ťaženého kameniva.

Koľko domov z recyklovaného betónu už u nás stojí? A kde presne ich nájdeme?

MP: Jeden dom je pri Trnave a jeden je možné nájsť v Rohožníku na Záhorí. Pripravuje sa škola v Plaveckom Štvrtku, škôlka vo Veľkých Levároch, no aj administratívna budova pri Zlíne. Ďalšie sa pripravujú ako štúdie.

Upcycle Studios Dánsko
Príklad zo sveta – v projekte Upcycle Studios v meste Ørestad v Dánsku bol na steny použitý prebytočný betón z kodanského metra. | Zdroj: AG Gruppen

Máte prehľad o podobných stavbách aj vo svete?

IH: V zahraničí už bolo postavených niekoľko konštrukcií, kde sa pri výrobe betónu využilo práve recyklované kamenivo. Za príklad možno uviesť napríklad Upcycle Studios v meste Ørestad v Dánsku, Tubohotel v meste Tepoztlán v Mexiku, Kunsthaus v Zürichu, SOS Children’s Villages Lavezzorio Community Center v Illinois v USA. Dokonca existuje štúdia, ktorá sa zaoberá možnosťou znovuvybudovania historického mesta Aleppo v Sýrii (Recovering Aleppo Project od Holcim Foundation).

Aká je životnosť takéhoto betónu? A čo sa s ním stane po jej skončení? Opäť sa zrecykluje a kruh sa, takpovediac, uzavrie?

IH: Životnosť betónu sa navrhuje na 50 rokov. Po skončení sa dá znovu recyklovať. Testy zo sveta hovoria o troch recykláciách za sebou pri zachovaní vhodných charakteristík.

To znie zaujímavo. Aký potenciál má podľa vás tento materiál do budúcnosti?

MP: O stavbároch sa vraví, že sú neekologickí. Ja sa budem snažiť, aby sme recyklovaný betón použili všade, kde je to technicky možné. Zatiaľ objekty do šiestich podlaží a neskôr, ak to výsledky testov ukážu, skúsime aj vyššie stavby, cestné konštrukcie, možno mosty. Pre každú takúto aplikáciu treba použiť aj vhodnú receptúru betónu nielen z hľadiska pevnosti betónu, ale aj trvanlivosti.

Aký dopad má takáto recyklácia na životné prostredie? Koľko materiálu, ktorý by bol inak vyťažený z prírody, sa ušetrí – ak ide o štandardný rodinný dom?

MP: Na úvod sme pre hydroizolačné betóny použili na reálnu stavbu 55-percentný recyklát. Cieľom je dostať sa nad 75 % pre hydroizolačné betóny a na 100 % pre nosné betóny nad úrovňou terénu. Ušetríme tým 55 až 100 % kameniva. Pri murovanom rodinnom dome s rozlohou 100 m2 je to až do 126 ton kameniva pre základy, základovú dosku a vence.

Pre navrhovanú školu v Plaveckom Štvrtku pre vyše 500 žiakov sme prišli k číslu 3 636 ton recyklátu (75-percentný podiel recyklovaného kameniva) ako ušetrenej ťažby.

Rohožník Krtkodom
Domy z recyklovaného betónu nájdete aj na Slovensku. Jeden stojí v Rohožníku na Záhorí. | Zdroj: archív M.P.

Pán Pribila, verejnosti ste známy najmä ako autor krtkodomov. Ich súčasťou sú aj intenzívna zelená strecha a ďalšie riešenia, ktoré prinášajú nielen energetickú úsporu, ale aj zdravé vnútorné prostredie a úsporu emisií pri stavbe. Ktoré to sú?

MP: Krtkodom sme premenovali na Talpa House. Namiesto extenzívnej zelenej strechy s keramickým materiálom či kamennou vlnou v nich používame vykopanú zeminu zmiešanú s konským hnojom. Šetrenie CO2 je 90 %. Namiesto asfaltov či PVC používame zase prísadu do betónu s ktorou máme dobré skúsenosti. Tu šetríme 100 % budúceho odpadu z asfaltu či PVC.

Šetrenie energie ide do tej miery, že vieme zabezpečiť off-grid systém, resp. na tri kamery na dome klient používa rovnako energie ako na vykurovanie alebo ako na varenie a svietenie. Ťažko spočítať, koľko emisií toto riešenie ušetrí. Dôvod je ten, že stačí použiť laminátovú podlahu a s celkovým číslom to zamáva.

V optimálnom prípade, s hlinenými omietkami, drevenou podlahou a oknami s GFRP výstužou, sme s kolegom z ČVUT Praha prišli k výpočtu CO2 pozitívnej stopy (Cradle to Cradle výpočet). Okrem toho všetkého sme teraz začali používať aj recyklovaný betón.

V tom, ako bude vyzerať bývanie budúcnosti, máte asi jasno. Vaše domy sú však novostavby. Čo z tohto vieme aplikovať aj pri obnove starších rodinných domov, aby bolo takéto zdravé bývanie dostupné čo najväčším masám?

MP: Rekonštrukcia podľa dostupných štatistík vychádza pri rovnakom výsledku drahšie o 10 až 30 %. Nie som v tomto zástancom rekonštrukcií za každú cenu. Chodím ako statik pomerne často k rekonštrukciám a opravám (80 % zákaziek).

Opraviť a nebúrať alebo považovať stavbu za materiálovú banku sú odlišné prístupy. Majú však spoločnú chuť eliminovať odpad a minimalizovať ťažbu nových materiálov. Recyklované či prírodné materiály navrhujeme aj pri rekonštrukciách, ak to klient dovolí a je to technicky možné.